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高温基线密封编织弹簧管的建模与仿真

巴全坤; 王维民; 姜鑫; 张登鹏 高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室; 北京化工大学; 北京100029
  • 高温基线密封
  • 编织弹簧管
  • pierce线圈模型
  • 参数化建模
  • 有限元仿真

摘要:为了研究高温基线密封中的编织弹簧的回弹特性,参照Pierce线圈模型对编织弹簧管进行参数化建模。采用有限元软件对编织弹簧管进行静力学仿真,对比有限元计算结果与实验数据,接触面摩擦因数为0.1时仿真结果与实验结果吻合较好。弹簧刚度对线径十分敏感,回弹力与线径呈现非线性高次关系。增加编织线股数,弹簧刚度会成倍增加。温度在低于600℃时对弹簧刚度的影响较小,在高于600℃后,弹簧刚度随着温度升高快速下降。通过S-N曲线计算编织弹簧管在650℃时的最低疲劳寿命高于密封设计要求。研究结果表明,在编织弹簧管的设计要求的前提下,环密度为0.05、线径为0.32mm、双线编织的编织弹簧管具有较好的性能。。

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